ホウ素による分子性超ルイス酸および新規低配位化学種の開発

利用硼开发分子超路易斯酸和新的低配位化学物种

基本信息

批准号：
15J11698
负责人：
田中直樹
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ホウ素上にアリール基のみが置換した２配位ホウ素カチオン（ボリニウムイオン）を基盤分子として、新規物質変化反応の開拓を目的に研究を推進した。1. テトラメシチルジボラン(4)の合成と発光挙動の評価; ボリニウムイオンの還元的ホウ素ーホウ素結合形成反応によって得られる、空気や水に安定なテトラメシチルジボラン(4)の合成とその特異な発光挙動について評価した。溶液および固体状態においてジボランが二重蛍光発光を示すことを明らかにし、その二重蛍光が、ジボランのわずかなコンフォメーション変化に基づくことを理論計算により考察した。溶液状態における二重蛍光の強度比は、溶媒の粘度や温度の変化に応じて敏感に変化し、それら発光は、溶媒の極性に依存しないことが明らかになった。また、固体状態では、光や熱といった外部刺激によって、二重蛍光発光の強度比を可逆に変化させることが可能であった。これらの成果は、環境応答分子の設計戦略に新たな知見をもたらすものと考えられる。2. 有機半導体材料に対するボリニウムイオンによるドーピング効果の検討; フンボルト大学ベルリン校のNorbert Koch教授のグループに2カ月滞在し、有機半導体材料を対象としたボリニウムイオンによるドーピング実験を行った。ボリニウムイオンは、高いホールドーパントとして作用するだけでなく、得られた有機半導体が、大気下においても化学的、熱的に高い安定性を示すことが明らかになった。これら結果は、ボリニウムイオンが既存のドーパントに比べ、有用なドーパントと成り得ると考えられる。以上、ボリニウムイオンの反応性を明らかにし、これまで未開拓であった２配位ホウ素カチオン化学の新領域を切り拓いた。

在这项研究中，我们使用了硼上仅被芳基取代的二配位硼阳离子（硼离子）作为基础分子，旨在开发新的物质变化反应。 1.四均基乙硼烷(4)的合成及其发光行为的评价；对其独特的发光行为进行了评价。研究发现乙硼烷在溶液和固态下均表现出双荧光，理论计算表明双荧光是基于乙硼烷的轻微构象变化。结果表明，溶液状态下双荧光的强度比根据溶剂粘度和温度的变化而敏感地变化，并且发光不依赖于溶剂的极性。此外，在固态下，可以通过光或热等外部刺激可逆地改变双荧光发射的强度比。这些结果被认为为环境响应分子的设计策略带来了新的知识。 2、硼离子对有机半导体材料的掺杂效果考察；我在柏林洪堡大学Norbert Koch教授课题组呆了两个月，进行了硼离子对有机半导体材料的掺杂实验。研究表明，硼离子不仅可以作为高空穴掺杂剂，而且所得有机半导体即使在大气中也表现出高化学和热稳定性。这些结果表明硼离子可能是比现有掺杂剂更有用的掺杂剂。如上所述，我们阐明了硼离子的反应性，开辟了迄今为止尚未探索的二配位硼阳离子化学新领域。